R&c 02 14_1 - A Internet e Conceitos Basicos (Parte 1)
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O documento discute protocolos de comunicação e modelos de referência. Apresenta os protocolos como regras de comunicação que permitem a comunicação entre diferentes dispositivos e abstraem a complexidade da comunicação. Descreve o modelo OSI de sete camadas e o modelo TCP/IP, discutindo as funções de cada camada como aplicação, transporte, rede, enlace e física.
R&c 02 14_1 - A Internet e Conceitos Basicos (Parte 1)
- 1. 48 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2 - Protocolos
- 2. 49 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.1 - O que são os protocolos? Protocolos:
- 3. 50 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.1 - O que são os protocolos? Objetivos de protocolos (regras de comunicação): * Possibilitar a comunicação entre diferentes tipos de terminais * Suporte a abstração de complexidade da comunicação: • Utilizadores apenas têm que saber interagir com aplicação • Utilizadores não têm que se preocupar com os mecanismos de transporte de dados Utilização de hierarquização e modularidade: * Facilitar gestão de funcionalidades: • Modularidade: – Tarefas da rede são distribuídas por layers (camadas) 1 camada: • Conjto de tarefas relacionadas com uma mesma funcionalidade • Desenvolvimento de uma funcionalidade numa camada apenas tem impacto na própria. A camada superior “limita-se” a chamar a funcionalidade e esperar os seus outputs – Hierarquização: • Cada camada interage apenas com as camadas vizinhas
- 4. 51 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.1 - O que são os protocolos? Características da Hierarquização: * Número de camadas varia por protocolo * Camadas idênticas comunicam entre si através de um protocolo igual ou semelhante * Cada camada interage apenas com as camadas vizinhas • Cada camada fornece serviços à camada superior e requisita serviços à camada inferior • Cada camada comunica com a camada vizinha através de uma interface por esta fornecida * Transporte de dados ocorre ao nível da camada mais baixa (física)
- 5. 52 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.1 - O que são os protocolos? Mensagem Informação para Tradutor Inglês/Portugûes Informação para Secretaria Filósofo Tradutor Portugûes/ Alemão Secretaria 1 2 3 3 2 1 “I have no Phone” Ling. Rede Portugûes: “Não tenho Telefone” Nº Fax: ... “Não tenho Telefone” Nº Fax: ... “ Não tenho Telefone” Ling. Rede Portugûes: “Não tenho Telefone” “Ich habe kein Phone” Buda Inglês em Local A Filósofo Alemão em Local B Arquitectura de protocolo Filósofo-Tradutor-Secretaria
- 6. 53 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.2 – PDU: Protocol Data Unit Pacote (n) PDU Dados (n) SDU Cabeçalho (n) PCI
- 7. 54 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 *Protocol Data Unit (PDU) • Mensagem de Protocolo *Service Data Unit (SDU) • Dados transferidos entre a entidade n e a entidade n-1, como resultado da chamada de uma primitiva de serviço * Protocol Control Information (PCI) • Identificador + parâmetros de controlo do PDU (cabeçalho) 2.2 – PDU: Protocol Data Unit (n) PDU (n) SDU (n) PCI
- 8. 55 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 primitiva (n) e (n) SDU entidades da camada n entidades da camada n-1 entidades da camada n-2 primitiva (n) e (n) SDU primitiva (n-1) e (n-1) SDU primitiva (n-1) e (n-1) SDU primitiva (n-2) e (n-2) SDU primitiva (n-2) e (n-2) SDU (n-2) PDU (n-1) PDU (n) PDU (n-2) PDU (n-2) PCI (n-1) PDU (n) PDU (n-1) PCI (n) SDU (n) PCI 2.2 – PDU: Protocol Data Unit
- 9. 56 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.3 - A Divisão da Informação em Pacotes Objectivos da Divisão da Informação: * Redução dos atrasos de propagação * Redução das dimensões das filas de espera de buffers * Adaptação a formato de protocolos de camadas inferiores * Possibilidade de intermediar pacotes de diferentes utilizadores
- 10. 57 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Cabeçalhos: * Necessários para novos pacotes após divisão de dados na Origem (A) * Maior complexidade introdução de mais informação de controlo 2.4 – Cabeçalhos e Informação de Protocolos
- 11. 58 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Terminal destinatário (B) efetua reagrupamento de informação dividida na Origem (A) + remoção de cabeçalhos 2.5 – Tratamento de Packets no Destino
- 12. 59 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.6 - O Modelo OSI Modelo OSI (Open Systems Interconnection)
- 13. 60 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.6 - Modelo OSI OSI - Open Systems Interconnection * Proposto pelo ISO (International Standards Organization) * Objetivo: Normalização de interligação de sistemas abertos: • Sistemas modulares independentes de fabricantes * Utilização de 7 camadas com diferentes funções: • Camada superior - aplicação • Camada inferior - interface com meio físico
- 14. 61 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação de Dados Físico Meio físico de comunicação 2.6 - Modelo OSI Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Ligação de Dados Físico 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 Utilizador Utilizador Interface com meio físico de transmissão Controlo de acessos e de erros&fluxo de dados tx ponto-a-ponto Encaminhamento de informação entre terminais e redes Transporte fiável extremo-a-extremo Controlo de Ligações Representação de dados Interface entre utilizador e aplicação da rede
- 15. 62 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Camada 1 - Física : * Interface com o meio físico de comunicação • Define características físicas da transmissão – Representação física da informação lógica (bits: “0”,”1” ) • Transmissão de bits no canal de comunicação * Não efetua controlo de erros de transmissão * Pode aparecer dividida em 2 sub-camadas: • PHY (PHysical Protocol) – Independente do meio físico (específica do terminal) • Ex. codificação / descodificação de conjto de bits a Tx/Rx (Tx: Transmissão ; Rx: Receção) • PMD (Physical Medium Dependent) – Específica do meio de transmissão • Ex. conectores, Tx e Rx de sinais físicos 2.6 – Modelo OSI
- 16. 63 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Camada 2 - Ligação de Dados (Data Layer Link) * Controlo de erros e de fluxo de dados “ponto-a-ponto” • Responsável pela fiabilidade dos dados Tx / Rx pela camada 1 * Dados a transmitir/receber convertidos e manipulados em tramas de dados: • Data frames: mensagens da camada 2 * Nas LANs aparece dividida em 2 sub-camadas: • LLC (Logical Link Control) – Controlo de fluxo, erros e sequência • MAC (Medium Access Control) – Determina quando computador pode efectuar transmissão 2.6 – Modelo OSI
- 17. 64 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Camada 3 - Rede (Network) * Garante interligação entre quaisquer terminais e redes: • Utilização de endereços de significado universal (IP) • Possibilitar a identificação unívoca de todos os terminais e redes * Encaminhamento de informação (routing): • Baseados em mecanismos e protocolos específicos (ex. IP) • Pacotes: mensagens da camada 3 – Utilização de tabelas de encaminhamento de routers: • Estáticas: caminho invariável • Dinâmicas: caminho variável em função do estado da rede 2.6 – Modelo OSI
- 18. 65 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Camada 4 - Transporte * Garantir comunicação fiável “extremidade-a-extremidade” • Comunicação entre terminais independente do tipo e qualidade das redes de transporte utilizadas * Deteção/correção de erros * Controlo de fluxo/sequência Camada 5 – Sessão * Controlo de estabelecimento, gestão e terminação de sessões * Uma sessão pode ter múltiplas ligações (diálogos), sendo caracterizada por um conjunto de parâmetros que se aplicam a todas as ligações dessa sessão: • Ex. endereços IP de terminal 2.6 – Modelo OSI
- 19. 66 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 Camada 6 - Apresentação * Garantir normalização de representação de dados transmitidos entre diferentes terminais: • Possibilitar comunicação entre terminais que utilizam formatos específicos do seu fabricante • Conversão de formatos específicos em formato standard da rede: ASN.1 (Abstract Syntax Notification), por todos compreendido Camada 7 - Aplicação * Interface entre utilizador de aplicação e rede * Disponibiliza serviços específicos para cada tipo de aplicação • Ex. aplicação E-mail usa protocolo de aplicação SMTP 2.6 – Modelo OSI
- 20. 67 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.7 - O Modelo TCP/IP TCP/IP Especificações de protocolos
- 21. 68 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.7 - O Modelo TCP/IP Camada Aplicação * O modelo TCP/IP não sentiu necessidade de existência das camadas Sessão e Apresentação (modelo OSI) * Protocolos/Serviços aplicação que correm sobre TCP/IP: • Telnet : suporte de ligação a terminal remoto/virtual • FTP (File Transfer Protocol): transferência de ficheiros • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): correio electrónico • DNS (Domain Name Service): mapeamento de nomes em endereços • HTTP (HyperText Transfer Protocol): transferência de dados em formato hipertexto / hipermédia • SNMP (Simple Network Management Protocol): suporte de aplicações de gestão de rede • NFS (Network File System): suporte a partilha e acesso a ficheiros remotos
- 22. 69 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.7 – O Modelo TCP/IP Sessão Rede Aplicação Apresentação Transporte Ligação de dados Física IP TCP ou UDP FTP TELNET SMTP POP3 NFS Modelo OSI / Protocolos & Serviços da Internet DNS PPP SNMP HTTP RDIS X.25 Frame- Relay ATM Ethernet
- 23. 70 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 45 2.7 - O Modelo TCP/IP Protcolo HTTP:
- 24. 71 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.8 - Os standards IEEE Standards Nível 2 802.11b: 11 Mbit/s 802.11g: 54 Mbit/s 802.3: Ethernet 802.5: Token Ring WLAN:
- 25. 72 R&C+R&I 1 / ISTEC – 14/15 2.8 - Os standards IEEE Standards Nível 2 Diferentes SWs satisfazem as mesmas funcionalidades dos mesmos protocolos